Fiberbed: Velas e suas Aplicações no Ácido Sulfúrico - Clark Solutions - COBRAS 2015
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1) O documento descreve velas utilizadas para remover partículas líquidas e sólidas em suspensão em correntes gasosas, especialmente em plantas de ácido sulfúrico. 2) As velas funcionam por meio de impacto inercial, interceptação direta e difusão browniana para capturar gotículas menores que 3 μm. 3) O documento discute o dimensionamento, teste e modelo de velas, incluindo perfis de enrolamento e estudos sobre drenagem e coleta de partículas.
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Fiberbed: Velas e suas Aplicações no Ácido Sulfúrico - Clark Solutions - COBRAS 2015
- 2. Fiberbed®: Velas E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 3. Índice • Descrição das Velas • Desenhos Esquemáticos • Velas em Plantas de Ácido Sulfúrico • Dimensionamento e Teste das Velas • Estudo de Modelo de Velas • Velas Bottom DrainerTM(pat.req.) Eliminadores de Névoas de Difusão E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 4. Descrição das Velas Fiberbed® E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 5. Fiberbed® Descrição das Velas Função das Velas
- 6. Descrição das Velas Função • Remoção de partículas líquidas e sólidas solúveis em suspensão em correntes gasosas. •Em especial, partículas de névoas de diâmetros menores que 3 µm
- 7. Descrição das Velas INLET GAS GAS OUTLET INLET GAS + LIQUID OUTLET GAS OUTLET LIQUID LIQUID OUTLET Princípio de Funcionamento
- 8. Descrição das Velas Mecanismos de Funcionamento Impacto Inercial Interceptação Direta Difusão Browniana
- 12. Desenhos Esquemáticos Vela E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 13. Corte do leito Esquemático Camadas daVela: • Manta de Captação: captura as gotículas maiores, reduzindo a quantidade de névoa que segue à camada de captação; • Fibra de Captação: Efetivamente, responsável pela captação das gotículas pequenas • Camada de drenagem: maior facilidade de dreno e redução substancial dos re-arrastes
- 14. Descrição funcionamento Esquemático Standing Apoiada Espelho Exit Velocity VE Exit Velocity VE Core Velocity VC Bed Velocity VB VA
- 15. Descrição funcionamento Esquemático Hanging Pendurada Espelho Approach Velocity VAApproach Velocity VA Core Velocity VC Bed Velocity VB VE
- 16. Operação Dual-bed Esquemático Detalhes de projeto: Aumento da área de filtração em 30% a 40% Apresenta menor perda de carga comparado a equipamentos standards Igual ou melhor eficiencia de separação. Core velocities e exit velocities tem de ser levadas em consideração
- 17. Drenos selados Drenagem P - ΔP P l h F f d D
- 18. Velas em Plantas de Ácido Sulfúrico Vela E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 19. Final Necessidades da vela 1° Leito 2° Leito 3° Leito 4° Leito ResfriamentodeGás Trocadores de Calor VELAS NAS TORRES: ABSORÇÃO INTERMEDIÁRIA ABSORÇÃO FINAL Queimador Conversor Intermediária
- 20. Final Queimador Conversor Intermediária Necessidades da vela 1° Leito 2° Leito 3° Leito 4° Leito ResfriamentodeGás Trocadores de Calor VELAS NAS TORRES: ABSORÇÃO INTERMEDIÁRIA ABSORÇÃO FINAL •A torre de Absorção Intermediária é onde ocorre a maior formação de condensado Ácido •A Velocidade do gás arrasta condensado na forma de Mist fino •O Mist é altamente Corrosivo
- 21. Final Queimador Conversor Intermediária Necessidades da vela 1° Leito 2° Leito 3° Leito 4° Leito ResfriamentodeGás Trocadores de Calor VELAS NAS TORRES: ABSORÇÃO INTERMEDIÁRIA ABSORÇÃO FINAL Ponto de Maior Condensação da Planta •A torre de Absorção Intermediária é onde ocorre a maior formação de condensado Ácido •A Velocidade do gás arrasta condensado na forma de Mist fino •O Mist é altamente Corrosivo
- 22. Final Queimador Conversor Intermediária Necessidades da vela 1° Leito 2° Leito 3° Leito 4° Leito ResfriamentodeGás Trocadores de Calor VELAS NAS TORRES: ABSORÇÃO INTERMEDIÁRIA ABSORÇÃO FINAL Arraste provocado pelo Gás •A torre de Absorção Intermediária é onde ocorre a maior formação de condensado Ácido •A Velocidade do gás arrasta condensado na forma de Mist fino •O Mist é altamente Corrosivo
- 23. Final Queimador Conversor Intermediária Necessidades da vela 1° Leito 2° Leito 3° Leito 4° Leito ResfriamentodeGás Trocadores de Calor VELAS NAS TORRES: ABSORÇÃO INTERMEDIÁRIA ABSORÇÃO FINAL •Razões Ambientais: Impedem que haja emissão excessiva de Poluentes
- 24. Final Necessidades da vela 1° Leito 2° Leito 3° Leito 4° Leito ResfriamentodeGás Trocadores de Calor VELAS NAS TORRES: ABSORÇÃO INTERMEDIÁRIA ABSORÇÃO FINAL Queimador Conversor Intermediária Problemas nas Plantas devido à: Secagem Inadequada, furos nos Trocadores de Calor, furo nos Superaquecedores, entrada de Ar Atmosférico na Tubulação, entre outros, serão refletidos especialmente na Torre Intermediária.
- 25. Dimensionamento e Teste das Velas Vela E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 26. Dimensionamento Fiberbed® Clark Solutions (vista interna)
- 27. Dimensionamento Detalhes Principais • Estrurtura Metálica e Construção • Densidade adequada para a Fibra • Homogeneidade da Fibra • Cálculo das Dimensões da Vela • Cálculo da Quantidade de Fibra • Cálculo da Perda de Carga Fiberbed® Clark Solutions (vista interna)
- 30. Avaliações Técnicas Schematic of 8 stage cascade impactor
- 32. Restrições de processo Perda de carga disponível no sistema Perda de carga fornecida pelas velas Necessário adaptar elementos filtrantes para adequar perda de carga Há possibilidade para construir Velas feitas sob medida para Operação da Perda de Carga e/ou eficiências requeridas pelo Processo Revamps
- 33. Stick Test – Caso Real 1 Início de sobrecarga causada por vazamento
- 34. Stick Test – Caso Real 2 Sobrecarga satura elementos, causando maior re-arraste
- 35. Stick Test – Caso Real 3 Vazamento é reparado, eliminando sobrecarga
- 36. Stick Test – Caso Real 4 Funcionamento dos elementos voltou a estabilizar
- 37. Stick Test – Caso Real 4 Funcionamento dos elementos voltou a estabilizar Conclusão: A Sobrecarga nas Velas derivou-se de um Problema em outra etapa do processo, que quando sanado, as Velas retornaram a seu funcionamento ideal
- 38. Estudo de Modelo de Velas Vela E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 39. Fonte: G.Boles, Effect of fiberbed winding pattern on pressure drop, 2005, with permission from Sulfuric Acid Today Perfis de Enrolamento
- 40. Perfis de Enrolamento Fonte: G.Boles, Effect of fiberbed winding pattern on pressure drop, 2005from Sulfuric Acid Today
- 42. Ampliação da Fibra Detalhe para distribuição aleatória de fios
- 43. Fenômeno de drenagem e coleta ocorre em escala microscópica e não macroscópica. Drenagem Gotícula de 1µ 1 Vela Bola de futebol 2500 Campos
- 44. Drenagem Angulação da fibra auxiliaria a drenagem?
- 45. Drenagem Fonte: B.J.Mullins, I.E. Agranovski, R.D. Braddock, C.M. Ho, Effect of fiber orientation on fiber wetting processes (2003)
- 46. Drenagem Fonte: B.J.Mullins, I.E. Agranovski, R.D. Braddock, C.M. Ho, Effect of fiber orientation on fiber wetting processes (2003)
- 47. Drenagem Fonte: B.J.Mullins, I.E. Agranovski, R.D. Braddock, C.M. Ho, Effect of fiber orientation on fiber wetting processes (2003)
- 48. Coleta
- 49. Coleta
- 50. Coleta
- 51. Coleta
- 52. Coleta
- 53. Coleta
- 54. Coleta
- 55. Coleta
- 56. Coleta
- 57. Coleta
- 58. Velas BottomDrainerTM Vela E suas aplicações no Ácido Sulfúrico
- 59. Gaiola Externa Gaiola Interna Fibra de Captação Se entendemos a Drenagem, Podemos controlar a Drenagem Standing Apoiada
- 60. Gaiola Externa Gaiola Interna Filtro de Drenagem Base Aberta Gaiola Externa com Cinta Inferior, p/ direcionar Fibra de Captação Standing Apoiada
- 61. Standing Apoiada Gás com névoas Gás limpoGás limpo Névoas drenadas Espelho
- 62. Standing Apoiada Gás com névoas Gás limpoGás limpo Névoas drenadas Benefícios: Mínima drenagem para espelho Capacidade marginalmente
- 63. Gaiola Externa Gaiola Interna Fibra de Captação Hanging Pendurada Filtro de Drenagem Gaiola Externa com Cinta Inferior, p/ direcionar Base Aberta
- 64. Hanging Pendurada Gás com névoas Gás limpo Névoas drenadas Gás com névoas Espelho
- 65. Hanging Pendurada Gás com névoas Gás limpo Névoas drenadas Gás com névoas Espelho Benefícios: Eliminação do selo Capacidade marginalmente Drenagem direcional sem selagem
- 66. Hanging Pendurada Gás com névoas Gás limpo Névoas drenadas Gás com névoas Espelho Drenagem direcional sem selagem
- 68. Hanging Pendurada Gás com névoas Gás limpo Gás com névoas Espelho Calha recepção Funil de drenagem
- 69. Hanging Pendurada Gás com névoas Gás limpo Gás com névoas Espelho Calha recepção Funil de drenagem Proteção contra acúmulo de Ácido Nitrosil Sulfúrico (2NO·H2SO4)
- 70. Nome: Vitor Sturm Email:vitor.sturm@clarksolutions.com.br Nome: Bruno Bertelli Ferraro Email: bruno@clarksolutions.com.br Nome: Alexandre Bastida Email: alexandre@clarksolutions.com.br Nome: Nelson Clark Email: nelson@clarksolutions.com.br